收縮
資訊網全站頂部廣告
瓦克化學分享有機硅3D打印創新型解決方案 滿足醫療行業需求
國內市場 時間:2019-05-24
文章來源: 南極熊       發布時間:2019-05-23

2019年5月23日,有機硅3D打印方案提供商瓦克化學,在廣州舉辦的第二屆生物醫療3D打印發展高峰論壇上,做了“有機硅3D打印創新型解決方案”的演講分享,現場上百名聽眾受益。

瓦克化學分享有機硅3D打印創新型解決方案 滿足醫療行業需求

△瓦克化學業務發展經理 張崇峰分享了“有機硅3D打印創新型解決方案”

瓦克化學分享有機硅3D打印創新型解決方案 滿足醫療行業需求

有機硅,是一種在醫療行業應用廣泛的高分子彈性體,其最大優點是成分簡潔,安全可靠,具有良好的生物相容性。相較于其他材料,它具有獨特的優勢:與PVC 材料相比,有機硅材料不需要添加增塑劑就可以達到很柔軟的效果;與乳膠材料相比,有機硅材料沒有致敏的風險;與熱塑性彈性體材料相比,有機硅材料具有更可靠的耐溫、耐壓變性能。同時,有機硅材料本身具有固、液兩大形態,適用于多種成型工藝,能夠很好地適應醫療行業紛繁復雜的加工需求。

瓦克化學分享有機硅3D打印創新型解決方案 滿足醫療行業需求

醫療級硅膠,擠出、注塑、雙色注塑、3D打印等各種生產工藝的對比


瓦克化學,是一家擁有70 多年歷史的有機硅材料供應商,也是全球很早進入有機硅開發的公司之一。瓦克ACEO?3D 打印技術是全球首項用于液體硅橡膠組件增材制造的工業級技術。憑借其獨特的“按需噴墨”技術,ACEO? 可確保充分的設計自由度,用于打印高功能性部件,同時保持硅橡膠的耐高溫性、抗輻射性及生物相容性等優異性能。采用ACEO? 技術打印而成的硅橡膠組件廣泛應用于汽車、航空航天、醫療、設備行業以及機械工程等眾多關鍵行業。


一般情況下,有機硅成型主要采用復雜的注塑成型工藝:


生產商必須首先準備好模具,


然后將液體硅橡膠加壓注入其中。


這種方法成本過高,只適合大規模生產。


有機硅3D 打印則實現了全新的部件設計:


可以覆蓋產品不同的生命周期,無需使用任何工具或模具,便可直接將數字模型轉換為實物。


這種方法降低生產成本、節省生產時間、大幅縮短工藝周期,同時在產品開發期間快速改進產品;另一方面,有機硅3D 打印還可對結構復雜的功能性部件和原型件進行功能整合。

瓦克化學分享有機硅3D打印創新型解決方案 滿足醫療行業需求

瓦克化學分享有機硅3D打印創新型解決方案 滿足醫療行業需求

△ACEO?技術基于“按需噴墨”打印原理。打印頭將有機硅微液滴(體素)逐滴沉積在工作平臺上,然后液滴相互融合,形成均質有機硅層。每打印一層有機硅,系統將立刻使用紫外光將整個有機硅層固化


通過使用支撐材料來生產飛檐或孔洞等復雜結構,便能逐層打印出三維物體。打印完成后,將物體從工作平臺上移除,并用水將支撐材料沖洗掉即可。隨后將物體二次硫化,以便去除揮發物,并實現最終的機械性能。

瓦克化學分享有機硅3D打印創新型解決方案 滿足醫療行業需求

△ACEO? 獨特的基于有機硅彈性體的“按需噴墨”技術可用于打印結構復雜的三維解剖模型。此類模型模擬生物力學的逼真度達到了前所未有的水平。有機硅彈性體具有出色的柔韌性與彈性,并且易于切割和縫合,尤其適用于復制血管、心臟、肌肉或皮膚等柔軟的組織。


ACEO? 3D 打印技術可用于復制人體器官,制造具有生物相容性的硅橡膠組件,此類組件在科學領域和醫療行業的需求始終持續增長。近期,瓦克ACEO? 團隊推出了解剖模型系列。它與多家大學、診所和研究機構的專家共同開發了一個包括血管、主動脈弓、主動脈瓣和三尖瓣模型在內的基礎產品系列,并計劃在大眾市場上推廣。


解剖模型在當今的醫療應用中具有顯著優勢。它們在臨床訓練、手術計劃可視性和模擬性、病情告知以及醫療器械開發過程中的模擬環節均大有用武之地,甚至還可用作精密假肢的定制模型。由于其外觀和觸感比其他材料更接近人體,解剖模型在臨床應用、大學及研究機構中扮演著越來越重要的角色。


近期,慕尼黑口腔修復綜合醫院的牙科實驗室在一個項目中選用了ACEO?來進一步推動增材制造的人工牙齦的應用。人工牙齦是牙冠生產過程中的植入物?;頰嚦誶壞氖鐘〖嗆臀錮磧〖嵌伎苫竦?,但真實牙齦的柔軟和敏感是無法進行數字化計算的。因此,打造完美的牙冠需要一種更真實的牙齦模型,其材料應比石膏更柔軟并且可以改變形狀。


有機硅的特性與牙齦相似。它們不可滲透并且通過了醫學分類IIa 測試,它們具有不同的硬度和顏色,因此3D 打印部件的外形和觸感都很逼真。另一方面,目前尚未開發出適用于有機硅加工的減材制造技術,通過3D 口內掃描儀獲取數據時,創建實體模型的唯一方法是進行銑削或打印。ACEO? 使用高質量材料,用紫外線固化,并且不添加增塑劑,因此不會影響觸感和機械性能。它為制造人工牙齦提供了完美的解決方案。

瓦克化學分享有機硅3D打印創新型解決方案 滿足醫療行業需求

生物模型是探索解剖結構及其特性的醫學工程。它可分為個人模型和通用模型。個人模型可用于術前測試、假體制造或矯正手術等目的。通用模型則具有教育功能。


醫院和口腔頜面等外科醫生越來越多地對這些模型進行單獨3D 打印。直至今日,3D 打印材料的選擇仍然有限,因此這些模型僅可用于有限用途。同時,諸如磁共振成像(MRI)和計算機斷層掃描(CT)等現代放射學程序提供的解剖學數據也可用于創建3D 打印有機硅模型。


3D 打印的生物模型可用于創建具有復雜內部結構的有機結構,并且應用范圍廣泛。有機硅彈性好、可變形且易于切割和縫合無疑也是一大優勢。有了這類模型,醫生便可向病人展示其內部器官的情況以及需要采取的治療手段。例如,外科醫生可以使用成像數據3D 打印患者的心臟,并在幾乎真實的條件下預習手術步驟,從而預測并減少手術過程中的突發問題。

瓦克化學分享有機硅3D打印創新型解決方案 滿足醫療行業需求

基于MRI 或CT 數據的有機硅3D打印生物模型提供了無限的機會。未來,各種新應用將層出不窮。例如,通過3D打印的定制有機硅呼吸面罩和助聽器不久即將問世。


前景與挑戰


有機硅3D 打印是一種新興的技術,但是已經開始逐步有應用落地,未來在工業領域應用范圍會越來越廣。利用3D打印對復雜形狀不敏感、無需開模等優勢,越來越多的創新設計正在涌現,生產效率也得到有效提升。全世界不僅在探索3D 打印在原型打印、小批量及零部件打印方面的潛能,而且越來越多利用真正的3D 結構的優勢實現創新設計,例如:解剖模型、晶格結構的使用,以及機器人抓手等。因此,有機硅3D 打印仍有巨大的發展空間。


生物模型是探索解剖結構及其特性的醫學工程。它可分為個人模型和通用模型。個人模型可用于術前測試、假體制造或矯正手術等目的。通用模型則具有教育功能。


醫院和口腔頜面等外科醫生越來越多地對這些模型進行單獨3D 打印。直至今日,3D 打印材料的選擇仍然有限,因此這些模型僅可用于有限用途。同時,諸如磁共振成像(MRI)和計算機斷層掃描(CT)等現代放射學程序提供的解剖學數據也可用于創建3D 打印有機硅模型。


3D 打印的生物模型可用于創建具有復雜內部結構的有機結構,并且應用范圍廣泛。有機硅彈性好、可變形且易于切割和縫合無疑也是一大優勢。有了這類模型,醫生便可向病人展示其內部器官的情況以及需要采取的治療手段。例如,外科醫生可以使用成像數據3D 打印患者的心臟,并在幾乎真實的條件下預習手術步驟,從而預測并減少手術過程中的突發問題。


基于MRI 或CT 數據的有機硅3D打印生物模型提供了無限的機會。未來,各種新應用將層出不窮。例如,通過3D打印的定制有機硅呼吸面罩和助聽器不久即將問世。


前景與挑戰


有機硅3D 打印是一種新興的技術,但是已經開始逐步有應用落地,未來在工業領域應用范圍會越來越廣。利用3D打印對復雜形狀不敏感、無需開模等優勢,越來越多的創新設計正在涌現,生產效率也得到有效提升。全世界不僅在探索3D 打印在原型打印、小批量及零部件打印方面的潛能,而且越來越多利用真正的3D 結構的優勢實現創新設計,例如:解剖模型、晶格結構的使用,以及機器人抓手等。因此,有機硅3D 打印仍有巨大的發展空間。


注:點擊本文章中各藍色文字,可查閱,下載本中心收集到的此文字相關的文章、新聞、信息


主辦:福建省質量管理協會、中質協福州審核中心
地址:福建省福州市八一七北路五洲大廈8層福州審核中心 郵編:350001 閩ICP備16028795號
電話:0591-87521316、0591-87673069、0591-87674019 傳真:(0591)87674025 郵箱:[email protected]